模块化设计简化联网产品开发时程

2016/10/17 - DIGITIMES企划

Silicon Labs(芯科科技)资深应用工程师何天仕先生，针对「模块化设计简化联网产品开发时程」之议题做演说。因应该公司2016年刚好满20年，其着重于让人？物？网之间做紧密连结，朝向以建立各式设计模块，诸如传感类、运算类、联网类、开发环境等领域，以提供不只是单一产品，而是完整的模块化IoT解决方案。协助客户快速建构智能联网终端产品，包括智能电表、智能家居控制、工厂自动化、资产追踪、穿戴式等相关产品。

模块化方案  简化IoT产品设计

Silicon Labs在传感类产品部份，有温度、湿度、磁力线、光线、紫外光、接近接传感、心率等种类。针对不同环境下提供各式完整软硬件模块，以解决各种可见光？不可见光？强光？反射光？潮湿等环境下的高精度传感需求。

在运算类的部份，则主要是MCU产品。目前有EFM8 Bee系列(8位元)、EFM32 Gecko系列(32位元)，以及Silicon LabsXpress特定功能模块(诸如USB、触控、LCD控制、语音转换等)。

以EFM32家族的MCU方面，目前有Gecko、Pearl、Jade Gecko等系列的产品可供选择，这些产品着重于低功耗，具有不同的休眠设定模式，让设计师能够透过精准调整来达到高能效的应用。

而EFM8家族MCU，则是采用功能区分化，其Bee系列的依照不同的应用分成Busy、Sleepy、Universal、Laser等4类，像是Busy Bee表示跑得很快、实时，适合工控应用。Sleepy Bee则重视省电。Universal Bee则不需要外部的电路即有USB功能。Laser Bee则强调高速与ADC，适合光纤与收发器应用。

多样化联网产品方案  具备超省电能力

在联网产品方面，芯科提供Wi-Fi、Thread、ZigBee、Bluetooth、Bluetooth Smart，与专属规格(2.4GHz或Sub-GHz)等完整的无线传输解决方案，包含Mighty Gecko、Blue Gecko、Flex Gecko等产品，可满足各种高？低数据量、点对点以及云端？长距离等无线传输需求。

除了产品之外，Silicon Labs也协助客户克服在设计过程中所遇到的挑战。如低功耗部份，其Energy Profiler软件工具，可计算IC的功耗，以及是在哪段程序码中所耗掉的，可协助客户在设计过程中加速除错，以将程序码做最佳化。而安全性方面，则是MCU硬件即内建加解密功能，免除以软件加解密所需要的系统负担。

此外，为降低客户产品进入市场时所遭遇的风险，Silicon Labs也提供产品参考设计，让客户选择。至于多协定产品部份像是Mighty Gecko，只要烧录想要的软件层进去即可使用。因此在硬件设计时只要一组PCB，出货时再烧录Thread、ZigBee或蓝牙软件协定层的韧体之后，就可以成为不同协定的产品版本。

此外，Wireless Gecko无线产品，具备PRS、LDMA的设计，皆比一般MCU还省电。Silicon Labs有SoC与Module类的Wireless MCU产品，也通过无线认证程序，满足客户在设计时的各种需求。

完整工具与开发者生态圈  加速产品上市

在简单设计工具方面，Simplicity Studio提供整合开发环境，包含组译器、针脚功能定义、Energy Profiler、各式参考文件，全部都整合在一套软件内。而且Silicon Labs为ZigBee、Thread、蓝牙低功耗等通讯协定层的领导厂商，提供完整的统包方案，加速客户设计出照明、家庭自动化、闸道器、遥控器等产品。

例如某智能灯泡，就采用Silicon Labs无线MCU方案，可同时支持蓝牙+ZigBee或蓝牙+Thread的多重无线协定，让用户可先以手机的蓝牙协定来做设定，以加入既有的灯泡控制网络，当灯泡重新启动时即可切换成Thread/ZigBee协定，让智能开关来统一控制开闭。

总之，Silicon Labs完整的传感、MCU、无线MCU产品线，搭配单一整合开发工具，以及无线通讯软件层，以及各式开发板与模块，协助客户减少开发时程。


图说：Silicon Labs(芯科科技)资深应用工程师何天仕。